試述質粒的生物學特徵 功能 和應用價值

2021-04-20 20:49:23 字數 6077 閱讀 5109

1樓:量子天堂

定義:質粒是細胞染色體外能夠自主複製的很小的環狀dna分子,主要存在於一些細菌和酵母菌中;

生物學功能:有一些質粒攜帶的基因則可以賦予細胞額外的生理代謝能力,乃至於在一些細菌中提高它的致病力。一般來說,質粒的存在與否對宿主細胞生存沒有決定性的作用。

2樓:王煒驊

定義:質粒是真核細胞細胞

核外或原核生物擬核區外能夠進行自主複製的遺傳單位,包括真核生物的細胞器(主要指線粒體和葉綠體)中和細菌細胞擬核區以外的環狀脫氧核糖核酸(dna)分子。現在習慣上用來專指細菌(大腸桿菌)、酵母菌和放線菌等生物中細胞核或擬核中的dna以外的dna分子。在基因工程中質粒常被用做基因的載體(vector)。

許多細菌除了擬核中的dna外,還有大量很小的環狀dna分子,這就是質粒(plasmid)(補充:部分質粒為rna)。質粒上常有抗生素的抗性基因,例如,四環素抗性基因或卡那黴素抗性基因等。

有些質粒稱為附加體(episome),這類質粒能夠整合進細菌的染色體,也能從整合位置上切離下來成為遊離於染色體外的dna分子。

目前,已發現有質粒的細菌有幾百種,已知的絕大多數的細菌質粒都是閉合環狀dna分子(簡稱cccdna)。細菌質粒的相對分子質量一般較小,約為細菌染色體的0.5%~3%。

根據相對分子質量的大小,大致上可以把質粒分成大小兩類:較大一類的相對分子質量是40×106以上,較小一類的相對分子質量是10×106以下(少數質粒的相對分子質量介於兩者之間)。每個細胞中的質粒數主要決定於質粒本身的複製特性。

按照複製性質,可以把質粒分為兩類:一類是嚴緊型質粒,當細胞染色體複製一次時,質粒也複製一次,每個細胞內只有1~2個質粒;另一類是鬆弛型質粒,當染色體複製停止後仍然能繼續複製,每一個細胞內一般有20個左右質粒。這些質粒的複製是在寄主細胞的鬆弛控制之下的,每個細胞中含有10-200份拷貝,如果用一定的藥物處理抑制寄主蛋白質的合成還會使質粒拷貝數增至幾千份。

如較早的質粒pbr322即屬於鬆弛型質粒,要經過氯黴素處理才能達到更高拷貝數。一般分子量較大的質粒屬嚴緊型。分子量較小的質粒屬鬆弛型。

質粒的複製有時和它們的宿主細胞有關,某些質粒在大腸桿菌內的複製屬嚴緊型,而在變形桿菌內則屬鬆弛型。

在生物學中的功能:

在基因工程中,常用人工構建的質粒作為載體。人工構建的質粒可以集多種有用的特徵於一體,如含多種單一酶切位點、抗生素耐藥性等。常用的人工質粒運載體有pbr322、psc101。

pbr322含有抗四環素基因(tcr)和抗氨苄青黴素基因(apr),並含有5種內切酶的單一切點。如果將dn**段插入ecori切點,不會影響兩個抗生素基因的表達。但是如果將dn**段插入到hind iii、bam h i 或 sal i切點,就會使抗四環素基因失活。

這時,含有dna插入片段的pbr322將使宿主細菌抗氨苄青黴素,但對四環素敏感。沒有dna插入片段的pbr322會使宿主細菌既抗氨苄青黴素又抗四環素,而沒有pbr322質粒的細菌將對氨苄青黴素和四環素都敏感。psc101與pbr322相似,只是沒有抗氨苄青黴素基因和psti切點。

質粒運載體的最大插入片段約為10 kb(kb表示為千鹼基對)。

質粒的5個特點?

3樓:匿名使用者

質粒(plasmid)是存在於細胞質中,具有自主複製能力,使其在子代細胞中也能保持恆定的拷貝數,並表達所攜帶的遺傳資訊,是閉合環狀的雙鏈dna分子。

其特點是質粒具有自主複製能力,使其在子代細胞中也能保持恆定的拷貝數,並表達所攜帶的遺傳資訊。

用途:細菌質粒是dna重組技術中常用的載體。載體是指把一個有用的外源基因通過基因工程手段,送進受體細胞中去進行增殖和表達的工具。

將某種目標基因片段重組到質粒中,構成重組基因或重組體。

質粒載體的四個基本特徵

4樓:匿名使用者

條件:①要具有限制酶的切割位點②要有標記基因(如抗性基因)以便於重組質粒的篩選③能夠在宿主細胞中穩定存在並複製④是安全的對細胞無害

5樓:匿名使用者

1,有多個限制酶切割位點;具有標記基因;能在宿主細胞中自主複製;不損害宿主細胞

2,不知道什麼是基因克隆..這個是基因工程的步驟....

獲取目的基因;把目的基因匯入載體;把載體匯入受體細胞;目的基因的檢測與表達

3,4 123來不及回答的很好`

我只是補充一下,1,2條是在生物書上的..自我感覺比他的稍準確點..嘿嘿``

6樓:123來不及

1 具有自我複製的能力;有1到多個限制酶切割位點;有標記基因(抗藥性基因);對宿主細胞無害

2 獲取目的基因;構建表達載體;匯入受體細胞;對目的基因的檢測和鑑定

3 一個羊的體細胞的細胞核取出,放入另一隻羊去核的卵細胞中,將這個新組建的細胞放入第三隻羊的子宮內,生出的小羊就是「多莉」。這是利用核移植技術進行的克隆。

4 比如轉基因技術培育的抗蟲棉,可以提高棉花對害蟲的抵抗能力,這是對人類有利的;但如果將克隆技術濫用的話,可能產生很多社會法律方面的糾分。

學文的不需對這一部分做深入瞭解。必修二中對基因工程有一些初步介紹,只把那個搞清楚就行了。

以igg為例,試述其結構和生物學功能的關係?

7樓:匿名使用者

igg是免疫球蛋白g(immunoglobulin g,igg)的縮寫.根據結構的不同將免疫球蛋白分為五種,igg是人的免疫球蛋白之一,其他還有lga、lgm、igd和lge.

igg是血清主要的抗體成分,約佔血清ig的75%.其中40~50%分佈於血清中,其餘分佈在組織中.根據igg分子中的r鏈抗原性差異,人igg有四個亞型:

igg1、igg2、igg3、igg4.

igg主要由脾、淋巴結中的漿細胞合成和分泌,以單體形式存在.在個體發育過程中機體合成igg的年齡要晚於igm,在出生後的第三個月開始合成,3~5歲接近成年人的水平.40歲後逐漸下降

igg結構圖:

生理作用:

igg的功能作用主要在機體免疫中起保護作用,大多數抗菌、抗病毒;應對麻疹、甲型肝炎等,能有效地預防相應的感染性疾病.

igg是唯一可以通過胎盤的免疫球蛋白.來自母體的igg在出生後數月對防禦白喉、麻疹、脊髓灰質炎等感染起著重要作用,母體傳遞給胎兒的igg於生後6個月幾乎全部消失,而嬰兒自身產生igg從3個月時才逐漸增多,故6個月後易患感染.3-5歲是漸接近**水平.

試述面頁球蛋白的基本結構和主要生物學功能

試述ig的生物學作用

8樓:一條魚的命運

免疫球蛋白可分為抗體和膜免疫球蛋白。抗體主要存在於血清中,也可見於其他體液和外分泌液,其主要功能是特異性地結合抗原。

膜免疫球蛋白是b細胞膜上的抗原受體,能特異性識別抗原分子。在體內,抗體和抗原結合後可直接發揮效應,如抗毒素可中和外毒素,病毒的中和抗體可阻止病毒感染靶細胞,分泌型iga可抑制細菌黏附宿主細胞等。

在體外,抗體與抗原結合後可出現凝集、沉澱等現象。免疫球蛋白能啟用補體;結合細胞表面的fc受體,(fc即可結晶片段。用木瓜蛋白酶水解igg分子,可得到兩個fab和一個fc段。

該片段能與效應分子和效應細胞相互作用,但不能與抗原結合。)

從而表現出不同的生物學作用,如調理作用、抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用、介導ⅰ型超敏反應;通過胎盤和黏膜,在人類,igg是惟一能通過胎盤的ig型別,母體的igg通過胎盤轉移給胎兒是一種重要的自然被動免疫,對於新生兒抗感染具有重要意義。

分泌型iga可通過消化道和呼吸道黏膜,是機體黏膜區域性免疫的主要因素。此外,抗體對免疫應答有正調節和負調節作用。

9樓:time張士強

ig是體液免疫應答中發揮免疫功能最主要的免疫分子,免疫球蛋白所具有的功能是由其分子中不同功能區的特點所決定的。

(一)特異性結合抗原

ig最顯著的生物學特點是能夠特異性地與相應的抗原結合,如細菌、病毒、寄生蟲、某些藥物或侵入機體的其他異物。ig的這種特異性結合抗原特性是由其v區(尤其是v區中的高變區)的空間構成所決定的。ig的抗原結合點由l鏈和h鏈超變區組成,與相應抗原上的表位互補,藉助靜電力、氫鍵以及範德華力等次級鍵相結合,這種結合是可逆的,並受到ph、溫度和電解濃度的影響。

在某些情況下,由於不同抗原分子上有相同的抗原決定簇,或有相似的抗原決定簇,一種抗體可與兩種以上的抗原發生反應,此稱為交叉反應(cross reaction)。

抗體分子可有單體、雙體和五聚體,因此結合抗原決定簇的數目(結合價)也不相同。fab段為單價,不能產生凝集反應和沉澱反應。f(ab')2和單體ig(如igg、igd、ige)為雙價。

雙體分泌型iga有4價。五聚體igm理論上應為10價,但實際上由於立體構型的空間位阻,一般只有5個結合點可結合抗原。  b細胞表面ig(smig)是特異性識別抗原的受體,成熟b細胞主要表達smigm和smigd,同一b細胞克隆表達不同類smig其識別抗原的特異性是相同的。

(二)活化補體

1.igm、igg1、igg2和igg3可通過經典途徑活化補體。當抗體與相應抗原結合後,igg的ch2和igm的ch3暴露出結合c lq的補體結合點,開始活化補體。由於clq6個亞單位中一般需要2個c端的球與補體結合點結合後才能依次活化clr和cls,因此igg活化補體需要一定的濃度,以保證兩個相鄰的igg單體同時與1個clq分子的兩個亞單位結合。

當clq一個c端球部結合igg時親和力則很低,kd為10-4m,當clq兩個或兩個以上球部結合兩個或多個igg分時,親合力增高kd為10-8m。igg與clq結合點位於ch2功能區中最後一個β摺疊股318~322位氨基酸殘基(glu-x-lys-x-lys)。igm倍以上。

人類天然的抗a和抗b血型抗體為igm,血型不符合引韋的輸血反應發生快而且嚴重。

2.凝聚的iga、igg4和ige等可通過替代途徑活化補體。

(三)結合fc受體

不同細胞表面具有不同ig的fc受體,分別用fcγr、fcεr、fcαr等來表示。當ig與相應抗原結合後,由於構型的改變,其fc段可與具有相應受體的細胞結合。ige抗體由於其fc段結構特點,可在遊離情況下與有相應受體的細胞(如嗜鹼性粒細胞、肥大細胞)結合,稱為親細胞抗體(cytophilic antibody)。

抗體與fc受體結合可發揮不同的生物學作用。1.介導i型**反應變應原刺激機體產生的ige可與嗜鹼性粒細胞、肥大細胞表面ige高親力受體細胞脫顆粒,釋放組胺,合成由細胞fcεri結合。當相同的變應原再次進入機體時,可與已固定在細胞膜上的ige結合,刺激細胞脫顆粒,釋放組受,合成由細胞脂質**的介質如白三烯、前列腺素、血小板活化因子等,引起ⅰ型**反應。

2.調理吞噬作用 調理作用(opsonization)是指抗體、補體c3b、c4b等調理素(opsonin)促進吞噬細菌等顆粒性抗原。由於補體對熱不穩定,因此又稱為熱不穩定調理素(heat-labile opsonin)。抗體又稱熱穩定調理素(heat-stable opsonin)。

補體與抗體同時發揮調理吞噬作用,稱為聯合調理作用。中性粒細胞、單核細胞和巨噬細胞具有高親和力或低親和力的fcγri(cd64)和fcγrⅱ(cd32),igg尤其是人igg1和igg3亞類對於調理吞噬起主要作用。嗜酸性粒細胞具有親和力fcγrⅱ,ige與相應抗原結合後可促進嗜酸性粒細胞的吞噬作用。

抗體的調理機制一般認為是:①抗體在抗原顆粒和吞噬細胞之間「搭橋」,從而加強了吞噬細胞的吞噬作用;②抗體與相應顆粒性抗原結合後,改變抗原表面電荷,降低吞噬細胞與抗原之間的靜電斥力;③抗體可中和某些細菌表面的抗吞噬物質如肺炎雙球菌的莢膜,使吞噬細胞易於吞噬;④吞噬細胞fcr結合抗原抗體複合物,吞噬細胞可被活化。 抗體的調理吞噬作用。

3.發揮抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用 當igg抗體與帶有相應抗原的靶細胞結合後,可與有fcγr的中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞、nk細胞等效應細胞結合,發揮抗體依賴的細胞介導的細胞毒作(antibodydependent cellmediated cytotoxicity,adcc)。目前已知。nk細胞發揮adcc效應主要是通過其膜表面低親和力fcγrⅲ(cd16)所介導的,igg不僅起到連線靶細胞和效應細胞的作用,同時還刺激nk細胞合成和分泌腫瘤壞死因子和γ干擾素等細胞因子,並釋放顆粒,溶解靶細胞。

嗜酸性粒細胞發揮adcc作用是通過其fcεrⅱ和fcαr介導的,嗜酸性粒細胞可脫顆粒釋放鹼性蛋白等,在殺傷寄生蟲如蠕蟲中發揮重要作用。 抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用(adcc)。

此外,人iggfc段能非特異地與葡萄菌a蛋白(staphylococcus proteina,spa)結合,應用spa可純化igg等抗體,或代替第二抗體用。

補體的生物學功能是什麼,簡述補體的生物學作用?

1.溶菌和細胞溶解作用 補體啟用形成的膜攻擊複合物可使細菌回和細胞溶解破壞,這答在抗感染免疫和免疫病理過程中具有重要意義。2.調理吞噬作用 補體裂解產物c3b c4b通過n端非穩定結合部位與細菌等顆粒性抗原或免疫複合物結合後,再通過c端穩定結合部位與表面具有相應補體受體的吞噬細胞結合,由此而產生的促...

細胞生物學核膜的主要功能有哪些細胞生物學問答題核被膜的功能?說詳細點很急,跪求各位,謝謝!

主要功能 核膜的特殊作用就是把核物 質集中在靠近細胞 的一個區域內,核物質的區域化有利於實現其功能。核膜對物質有一定的通透性。離子可以通透核膜,比較小的分子,如氨基酸 糖類 魚精蛋白 組蛋白 rna酶和dna酶等也可通過。但是,球蛋白和清蛋白等大分子要經核孔進出細胞核。核膜對核內外物質的交通有高度選...

簡述細胞凋亡的生物學意義,試述細胞凋亡的生物學意義。

細胞凋亡是生命的基本現象,是維持體內細胞數量動態平衡的基本措施。在胚胎髮育階段通過細胞凋亡清除多餘的和已完成使命的細胞,保證了胚胎的正常發育 在成年階段通過細胞凋亡清除衰老和病變的細胞,保證了機體的健康。細胞凋亡也是受基因調控的精確過程。1.儲存內環境的穩定。2.免疫的需要 部分老的淋巴細胞凋亡,為...